पृथ्वी कितनी भारी है?

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पृथ्वी के द्रव्यमान का अनुमान लगाने में विशेषज्ञों को सैकड़ों वर्ष लग गए और आज तक सटीक आंकड़े पर आम सहमति नहीं बन पाई है।

पृथ्वी के सटीक द्रव्यमान की गणना करना बहुत कठिन है। फोटो: साइंस टाइम्स — पृथ्वी के सटीक द्रव्यमान की गणना करना बहुत कठिन है। फोटो: *साइंस टाइम्स*

पृथ्वी में ठोस चट्टानों और खनिजों से लेकर लाखों जीवित जीव-जंतु तक सब कुछ समाया हुआ है, और यह अनगिनत प्राकृतिक और मानव निर्मित संरचनाओं से ढकी हुई है। इसलिए, इस सवाल का कोई सटीक जवाब नहीं है कि पृथ्वी का वज़न कितना है। लाइव साइंस के अनुसार, पृथ्वी का वज़न उस पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर करता है, यानी पृथ्वी का वज़न खरबों किलोग्राम हो सकता है या फिर शून्य भी हो सकता है।

नासा के अनुसार, पृथ्वी का द्रव्यमान 5.9722×1024 किलोग्राम है, जो लगभग 13 क्वाड्रिलियन मिस्र के खफरे पिरामिडों के बराबर है (प्रत्येक पिरामिड का भार 4.8 अरब किलोग्राम है)। ब्रह्मांडीय धूल और वायुमंडल से रिसने वाली गैसों के कारण पृथ्वी के द्रव्यमान में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता रहता है, लेकिन ये छोटे-छोटे परिवर्तन अरबों वर्षों तक ग्रह को प्रभावित नहीं करते।

हालाँकि, दुनिया भर के भौतिक विज्ञानी अभी तक उपरोक्त आंकड़े पर सहमत नहीं हुए हैं और गणना प्रक्रिया कोई आसान काम नहीं है। चूँकि पूरी पृथ्वी को इस पैमाने पर रखना असंभव है, इसलिए वैज्ञानिकों को इसके द्रव्यमान की गणना के लिए त्रिभुजाकार विधि का उपयोग करना पड़ता है।

अमेरिकी राष्ट्रीय मानक एवं प्रौद्योगिकी संस्थान के मापविज्ञानी स्टीफ़न श्लामिंगर के अनुसार, मापन का पहला घटक आइज़ैक न्यूटन का सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण का नियम है। द्रव्यमान वाली किसी भी वस्तु में गुरुत्वाकर्षण बल होता है, अर्थात किन्हीं दो वस्तुओं पर हमेशा एक बल कार्य करेगा। न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के अनुसार, दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल (F) का निर्धारण वस्तुओं के संबंधित द्रव्यमानों (m₁ और m₂) को उनके केंद्रों के बीच की दूरी के वर्ग (r²) से विभाजित करके, और फिर गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक (G) से गुणा करके किया जा सकता है, अर्थात F = Gx((m₁xm₂)/r²)।

इस समीकरण का उपयोग करके, वैज्ञानिक सैद्धांतिक रूप से पृथ्वी के द्रव्यमान को उसकी सतह पर स्थित किसी वस्तु पर ग्रह के गुरुत्वाकर्षण बल को मापकर माप सकते थे। लेकिन समस्या यह थी कि अभी तक किसी ने भी G की सटीक संख्या की गणना नहीं की थी। 1797 में, भौतिक विज्ञानी हेनरी कैवेंडिश ने कैवेंडिश प्रयोग शुरू किया। टॉर्शन बैलेंस नामक एक वस्तु का उपयोग करके, जो दो घूर्णनशील छड़ों से बनी थी और जिनमें सीसे की गेंदें लगी थीं, कैवेंडिश ने छड़ पर बने कोण को मापकर उनके बीच गुरुत्वाकर्षण बल ज्ञात किया, जो छोटी गेंद के बड़ी गेंद की ओर आकर्षित होने पर बदलता था।

गोले के द्रव्यमान और उनके बीच की दूरियों को जानकर, कैवेंडिश ने G = 6.74×10−11 m3 kg–1 s–2 की गणना की। आज, अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान परिषद की डेटा समिति G = 6.67430 x 10−11 m3 kg–1 s–2 निर्धारित करती है, जो कैवेंडिश के मूल आंकड़े से थोड़ा अलग है। फिर वैज्ञानिकों ने अन्य पिंडों के ज्ञात द्रव्यमानों का उपयोग करके पृथ्वी के द्रव्यमान की गणना करने के लिए G का उपयोग किया, और वह आंकड़ा प्राप्त किया जिसे हम आज जानते हैं: 5.9722×10−24 kg।

हालाँकि, श्लेमिंगर इस बात पर ज़ोर देते हैं कि न्यूटन के समीकरण और मरोड़ संतुलन महत्वपूर्ण उपकरण होने के बावजूद, उनके मापन में मानवीय त्रुटि की संभावना बनी रहती है। कैवेंडिश के प्रयोग के बाद से सदियों में, विभिन्न वैज्ञानिकों ने G को दर्जनों बार मापा है, और हर बार परिणाम थोड़े अलग रहे हैं। हालाँकि ये अंतर छोटे हैं, फिर भी पृथ्वी के द्रव्यमान की गणना को बदलने और इसे मापने की कोशिश कर रहे वैज्ञानिकों को भ्रमित करने के लिए पर्याप्त हैं।

एन खांग ( लाइव साइंस के अनुसार)

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